精對苯二甲酸

1、精對苯二甲酸（PTA）姓名：韓存雅 學(xué)號：2010101410 班級：管理G104目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 一、精對苯二甲酸的工業(yè)概貌3 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 二、精對苯二甲酸的上下游產(chǎn)業(yè)鏈4 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 三、精對苯二甲酸的性質(zhì)及其主要用途5 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 四、精對苯二甲酸的主要原料6 HYPERLIN

2、K l bookmark53 o Current Document 五、精對苯二甲酸生產(chǎn)的基本工藝6 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 六、精對苯二甲酸生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備及其特點(diǎn)8一、精對苯二甲酸的工業(yè)概貌（一）世界精對苯二甲酸工業(yè)概貌目前，亞洲是全球精對苯二甲酸（PTA）最主要的生產(chǎn)地和需求地，而北美和西歐地區(qū) 的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于亞洲。世界PTA主要貿(mào)易量集中在亞洲地區(qū)，2009年進(jìn)出口量分別占世界總量的71.1%及 65.9%；西歐地區(qū)則分別占14.6%及20.1%；北美地區(qū)分別占5.9%及11.3%。北美及西歐 地區(qū)是世界PTA主要凈出口地區(qū)

3、，而亞洲、中南美洲和中東歐是主要凈進(jìn)口地區(qū)。從近幾年 世界PTA的貿(mào)易趨勢來看，亞洲地區(qū)貿(mào)易量占世界總貿(mào)易量的比例逐年上升，西歐地區(qū)略有 下滑，而北美地區(qū)呈下降的趨勢。目前，世界PTA主要用于生產(chǎn)聚酯，占PTA總消費(fèi)量的98%以上，而PTT （聚對苯二甲 酸丙二醇酯）與PBT （聚對苯二甲酸丁二醇酯）在工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模較小，目前對PTA的需求 量僅約200萬噸。未來幾年世界PTA工業(yè)仍將快速發(fā)展，據(jù)預(yù)測，2010年世界PTA的需求量將達(dá)到4500 萬噸，其中亞洲3000萬噸，占世界的67%； 2010年世界PTA產(chǎn)能超過4952萬噸/年，新增 產(chǎn)能主要來自亞洲的中國、印度、泰國等國家。中東、北美

4、及西歐等地的PTA產(chǎn)能增速相對 較緩，新建計劃不多。而未來世界PTA消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化不明顯，用于生產(chǎn)聚酯的比例仍將超過 90%。表1世界PTA供需狀況（萬噸）年份生產(chǎn)能力生產(chǎn)量消費(fèi)量開工率/%19939809029029219941080100010009219951270114011409019961420128012809019971830148014808119982000158015807919992160169016907820002370219021909220053422314531459420063514326032609520073462344034409520083942376

5、0375594200945494330430093201049524520452091數(shù)據(jù)引自：表1摘自專家論壇精細(xì)化工原料及中間體2011年第1期 來自中國知網(wǎng).（二）我國精對苯二甲酸工業(yè)概貌我國PTA生產(chǎn)主要集中在江浙一帶。我國2008年P(guān)TA產(chǎn)能分布為浙江占30%、江蘇占 17%、遼寧占17%、福建占11%、廣東占11%、上海占7%、天津占3%、河南占2%、山東占1% 和新疆占1%。2010年江蘇省PTA產(chǎn)能將占全國總產(chǎn)能的50%，成為我國最大的PTA生產(chǎn)基 地。浙江的逸盛石化、紹興的華聯(lián)三鑫石化、寧波大榭開發(fā)區(qū)的寧波三菱化學(xué)公司的第2 期和第3期PTAX程也將按計劃進(jìn)行，預(yù)計到2010

6、年，浙江PTA總產(chǎn)能將達(dá)到260萬噸/ 年。表2歷年中國PTA供需平衡（萬噸）年份能力產(chǎn)量進(jìn)口量出口量表現(xiàn)消費(fèi)量自給率1995111.190.340.11.3129.1701996148.6114.244.80.2158.8721997151.1151.847.83.1196.7771998163.5160.972.91.2232.5691999163.0164.1154.20317.2512000221.0194.2250.50444.5442001225.5220.8311.70532.5412002325.5245.5429.70675.2362003424.5393.7454.6084

7、8.3462004483.5442.4572.10.61013.943.62005589.5695.5649.101334.652.12006944.5763.6700.001463.652.220071148.5944.7699.001643.757.320081358.5903.1497.70.91399.964.520091502.5925.5508.00.11433.464.620101736.51450.0300.05.01745.082.9數(shù)據(jù)引自：表2摘自專家論壇精細(xì)化工原料及中間體2011年第1期 來自中國知網(wǎng).二、精對苯二甲酸的上下游產(chǎn)業(yè)鏈（一）精對苯二甲酸的上游產(chǎn)業(yè)精對苯二

8、甲酸的上游產(chǎn)業(yè)是石化行業(yè)。主要有石油、天然氣、乙稀及二甲苯和混二甲苯 等。（二）精對苯二甲酸的下游產(chǎn)業(yè)精對苯二甲酸的下游產(chǎn)業(yè)是化纖行業(yè)。主要有棉花、短纖、紗、長襪等紡織品。乙烷環(huán)氧PET聚酯 瓶片 50%/ /聚酯 纖維1聚酯 薄膜 乙烷環(huán)氧PET聚酯 瓶片 50%/ /聚酯 纖維1聚酯 薄膜 5%石化行業(yè)上游下游化纖行業(yè)圖1精對苯二甲酸的上下游產(chǎn)業(yè)鏈注：MX即混二甲苯PX即二甲苯PTA即精對苯二甲酸PET即聚對苯二甲酸乙二酯MEG即乙二醇三、精對苯二甲酸的性質(zhì)及其主要用途（一）精對苯二甲酸的性質(zhì)精對苯二甲酸為白色針狀結(jié)晶或粉末，約在300C升華，自燃點(diǎn)680C。能溶于熱乙醇， 微溶于水，不溶

9、于乙醚、冰醋酸和氯仿。低毒，易燃。其粉塵與空氣形成爆炸性混合物，爆 炸極限 0.05g/L12.5g/ L。（二）精對苯二甲酸的主要用途精對苯二甲酸是生產(chǎn)聚酯切片、長短滌綸纖維等化纖產(chǎn)品和其它重要化工產(chǎn)品的原料。 精對苯二甲酸（PTA）是重要的大宗有機(jī)原料之一，其主要用途是生產(chǎn)聚酯纖維（滌綸）、聚 酯薄膜和聚酯瓶，廣泛用于與化學(xué)纖維、輕工、電子、建筑等國民經(jīng)濟(jì)的各個方面，與人民 生活水平的高低密切相關(guān)。PTA的應(yīng)用比較集中，世界上90%以上的PTA用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其 它部分是作為聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）和聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）及其它產(chǎn)品的 原料。四、精對苯

10、二甲酸的主要原料PTA的原料是PX （即對二甲苯），源頭是石油。滌綸用PTA占總量的75%，而化纖中 78%為滌綸。這就是“化纖原料PTA”說法的由來。工業(yè)上生產(chǎn)精對苯二甲酸的主要原料是對二甲苯，二甲苯來芳烴的生產(chǎn)。芳烴中的“三 苯”（苯、甲苯和二甲苯）是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料，具有重要地位。其產(chǎn)量和規(guī)模僅次于乙 烯和丙烯。五、精對苯二甲酸生產(chǎn)的基本工藝PTA生產(chǎn)工藝過程可分氧化單元和加氫精制單元兩部分。原料對二甲苯以醋酸為溶劑， 在催化劑作用下經(jīng)空氣氧化成粗對苯二甲酸，再依次經(jīng)結(jié)晶、過濾、干燥為粗品；粗對苯二 甲酸經(jīng)加氫脫除雜質(zhì)，再經(jīng)結(jié)晶、離心分離、干燥為PTA成品。生產(chǎn)方法是由對二甲苯氧 化得

11、粗對苯二甲酸，經(jīng)打漿、加氫、精制、結(jié)晶、干燥得到精對苯二甲酸。PTAX藝流程簡圖如下：粗對苯二甲酸（CTA）制作工藝流程回收 溶劑I粗對苯二甲酸（CTA）制作工藝流程回收 溶劑I回收催 化劑精對苯二甲酸（PTA）制作工藝流程圖圖2精對苯二甲酸（PTA）工藝流程圖（一）精對苯二甲酸氧化單元工藝氧化單元包括空氣壓縮、進(jìn)料配制、氧化反應(yīng)、結(jié)晶、過濾、干燥、溶劑回收、溶劑脫 水、產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)葞讉€重要部分組成。尾氣 放空醋酸 母液空壓空蒸汽 氣鉆、錳、漠催化去 精 制 單 元溶劑進(jìn) 料罐醋/水閃蒸汽溶劑脫水尾氣 放空醋酸 母液空壓空蒸汽 氣鉆、錳、漠催化去 精 制 單 元溶劑進(jìn) 料罐醋/水閃蒸汽溶劑脫水塔

12、汽_提1塔協(xié)，母液罐汽提塔蒸 餾釜真空過 濾機(jī)溶劑反應(yīng)氧化u第一第二第進(jìn)料器進(jìn)1反應(yīng)結(jié)晶結(jié)晶結(jié)罐料反器器器器應(yīng)罐過濾機(jī)進(jìn)料緩沖罐圖3精對苯二甲酸（PTA）氧化單元的工藝流程圖（二）精對苯二甲酸精制單元工藝精制單元包括進(jìn)料準(zhǔn)備、溶解和反應(yīng)、結(jié)晶、離心分離及真空過濾、PTA的干燥、PTA 母液固體回收、尾氣洗滌、產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)葞讉€重要部分組成。母液固體回收單元母液料壓力離心機(jī)再打漿罐過濾機(jī)進(jìn)料緩器加水預(yù)器進(jìn)料增壓泵泵PTA產(chǎn)品倉真空過濾母液固體回收單元母液料壓力離心機(jī)再打漿罐過濾機(jī)進(jìn)料緩器加水預(yù)器進(jìn)料增壓泵泵PTA產(chǎn)品倉真空過濾圖4精對苯二甲酸（PTA）精制單元的工藝流程圖六、精對苯二甲酸生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)

13、備及其特點(diǎn)PTA裝置重點(diǎn)設(shè)備機(jī)組及設(shè)備為反應(yīng)器、空壓機(jī)、結(jié)晶器等。此外，還有許多的特殊閥 門這些閥門出現(xiàn)故障會導(dǎo)致裝置部分停工或全裝置停車，若處理不當(dāng)也有可能導(dǎo)致惡性事故 的發(fā)生。（一）精對苯二甲酸氧化單元的關(guān)鍵設(shè)備一一氧化反應(yīng)器氧化反應(yīng)器是鈦復(fù)合碳鋼容器，45萬噸PTA裝置的氧化反應(yīng)器直徑為7620mm，高為 8600mm，容器上下封頭為橢圓形，內(nèi)有4塊等間距擋板，從底部封頭延伸至頂部切線。反應(yīng) 器的所有內(nèi)件都為鈦材，反應(yīng)器的容積約為508立方米，正常工作容積為360立方米。反應(yīng) 器設(shè)計壓力為2.1MPa,設(shè)計溫度為281攝氏度，正常操作溫度和壓力為200攝氏度、1.5MPa。 空氣通過分布

14、器供給氧化器，它們以90度間距分布，靠近于氧化反應(yīng)器的底部，內(nèi)部管線 出口與徑向攪拌葉片處在同一高度。（二）精對苯二甲酸精制單元的關(guān)鍵設(shè)備結(jié)晶器操作時，料液自循環(huán)管下部加入，與離開結(jié)晶室底部的晶漿混合后，由泵送往加 熱室。晶漿在加熱室內(nèi)升溫（通常為26。0,但不發(fā)生蒸發(fā)。熱晶漿進(jìn)入結(jié)晶室后沸騰， 使溶液達(dá)到過飽和狀態(tài)，于是部分溶質(zhì)沉積在懸浮晶粒表面上，使晶體長大。作為產(chǎn)品的晶 漿從循環(huán)管上部排出。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器生產(chǎn)能力大，但產(chǎn)品的粒度分布較寬。如下圖兩 個結(jié)晶器：真空過濾機(jī)與加壓過濾機(jī)機(jī)理基本相同，只是過濾介質(zhì)的一側(cè)壓力低于大氣壓，推動力結(jié)晶較小。真空抽濾器：結(jié)構(gòu)簡單，過濾推動力較重力過濾

15、器大。真空葉濾機(jī)：結(jié)構(gòu)簡單，適于 一般的泥漿狀物料過濾，但操作條件較差，勞動強(qiáng)度較高。如下是兩個真空過濾機(jī)：（三）PTA 裝置設(shè)備概況PTA裝置原料為PX、HAC、H2等易燃易爆、有毒有害的介質(zhì)，工藝過程有激烈的氧化反 應(yīng)和臨氫操作。PTA生產(chǎn)的物料多為漿料，易堵塞，介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)。因此裝置內(nèi)設(shè)備類型多 樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)動機(jī)械多、規(guī)格大、材質(zhì)耐腐蝕要求高是該裝置硬件設(shè)施的一大特點(diǎn)。如 有原動機(jī)功率（11. 2）X104kW的大型空氣壓縮機(jī)，54078m3/h流量的尾氣膨脹機(jī)及53t/ h的凝氣背壓式蒸汽透平機(jī)組成的工藝空氣壓縮機(jī)組。有大負(fù)荷的壓力離心機(jī)、真空轉(zhuǎn)鼓過 濾機(jī)、回轉(zhuǎn)式大型干燥機(jī)。裝置內(nèi)有每分鐘幾萬轉(zhuǎn)的高速離心